Anabel Ruiz Castillo y Belén Zambrano Bravo
La reproducción asistida es un conjunto de
técnicas que mezclan biología y tecnología y que ayudan a personas o parejas a
conseguir un embarazo cuando no ocurre de manera natural. Muchas personas no
están familiarizadas con estos procesos, por lo que es importante explicarlos
de forma clara y sencilla, partiendo de la base de que vamos a necesitar los
dos gametos (óvulo en la mujer y espermatozoide en el hombre). Uno de los pasos
más importantes dentro de la reproducción asistida es la selección de los mejores
gametos, ya que no todos son iguales ni tienen la misma capacidad para fecundar
un óvulo.
Los espermatozoides son las células reproductoras masculinas. Su función es
llegar hasta el óvulo y fecundarlo. Sin embargo, durante una eyaculación se
liberan millones de espermatozoides y solo unos pocos tienen las
características adecuadas para lograr la fecundación. Algunos se mueven mal,
otros tienen daños internos o no responden bien a las señales del cuerpo
femenino. Por este motivo, en los laboratorios se utilizan técnicas que
permiten seleccionar los mejores.
Tradicionalmente, los laboratorios han utilizado métodos como el “swim up” y la centrifugación en
gradiente de densidad. El método swim up consiste en dejar que los
espermatozoides que se mueven mejor naden hacia un medio limpio, separándose de
los que no se mueven bien y que se desecharán después. Este método es sencillo,
pero solo funciona correctamente cuando la muestra de semen es de buena
calidad. Si la movilidad es baja, el método no resulta eficaz.
El otro método clásico es la centrifugación
en gradiente de densidad. En este caso, el semen se coloca en capas de
líquidos especiales y se centrifuga, es decir, se hace girar rápidamente. Los
espermatozoides más “pesados” y con mejor forma quedan en el fondo y son
seleccionados. Aunque este método es más rápido y se puede usar en más tipos de
muestras, tiene un inconveniente importante: el proceso de centrifugado puede
dañar a los espermatozoides, especialmente su ADN, que es el material genético
que se transmite al futuro bebé.
Debido a estas limitaciones y a la posibilidad de que produzcan estrés mecánico
y oxidative afectando al AND espermático, los científicos han buscado nuevas
formas de seleccionar espermatozoides sin dañarlos. Aquí es donde entra en
juego la microfluídica.
| Figura 2: Imagen de dispersion de la cromatina de espermatozoides tras centrifugación en gradient de densidad (a) y la dispersion si utilizamos chips de microfluídica. Imagen de Quinn et al. 2018. |
La microfluídica es una tecnología que utiliza canales microscópicos, tan pequeños que imitan los conductos naturales del cuerpo humano. En lugar de forzar a los espermatozoides mediante centrifugación, se les permite moverse de forma más natural. El semen se introduce en pequeños chips con canales muy finos, solo los espermatozoides que se mueven bien y están sanos pueden avanzar por estos canales. De esta forma, se seleccionan de manera más natural, similar a lo que ocurre dentro del aparato reproductor femenino.
Una de las principales ventajas de estos sistemas es que no necesitan centrifugación, lo que reduce el estrés y el daño celular. Además, se obtiene una muestra con ADN en mejor estado. Esto es muy importante, ya que un ADN sano aumenta las probabilidades de que el embrión se desarrolle de manera correcta.
Los sistemas microfluídicos pueden aprovechar diferentes comportamientos naturales de los espermatozoides como:
- Motilidad: capacidad para moverse. Los espermatozoides más sanos suelen moverse mejor, por ello los chips permiten que solo estos continúen avanzando.
- Reotaxis: capacidad de los espermatozoides para nadar en contra de una corriente de líquido. En el cuerpo de la mujer, los espermatozoides deben nadar contra el flujo natural para llegar al óvulo, algunos dispositivos microfluídicos imitan esta situación, permitiendo seleccionar aquellos espermatozoides que realmente son capaces de avanzar contra la corriente, lo que indica que son funcionales y fuertes.
| Figura 3: Trayectorias de los espermatozoides sin estar en un medio fluido (a) y estando en uno (b). Imagen de Zhang et al. 2016. |
- Quimiotaxis: capacidad de los espermatozoides para moverse guiados por sustancias químicas que el óvulo libera para atraer a los espermatozoides.
- Algunos chips microfluídicos utilizan sustancias como la progesterona para identificar y seleccionar estos espermatozoides, esta activa unos canales especiales en el espermatozoide que permiten la entrada de calico provocando un movimiento más intenso llamado hiperactivación (fundamental para que el espermatozoide pueda atravesar las capas que rodean al óvulo y fecundarlo). Los sistemas microfluídicos pueden identificar espermatozoides que ya están preparados para este proceso.
- Termotaxis: los espermatozoides se mueven hacia zonas con una temperatura ligeramente más alta. En el cuerpo femenino, el lugar donde ocurre la fecundación es un poco más caliente, los espermatozoides con mejor calidad responden mejor a este pequeño cambio de temperatura. Gracias a la microfluídica, se pueden crear gradientes de temperatura muy precisos y seleccionar los espermatozoides más adecuados.
En general, los espermatozoides seleccionados mediante estas técnicas presentan mejor integridad del ADN, mejor estado de la membrana celular y mayor capacidad para activar el óvulo tras la fecundación. Todo esto aumenta las probabilidades de éxito en los tratamiento de reproducción asistida.
Otra gran ventaja de los sistemas microfluídicos es que son rápidos y fáciles de usar. Además, pueden funcionar con muestras pequeñas o de baja calidad, algo muy útil en casos de infertilidad masculina severa. Actualmente ya existen dispositivos comerciales basados en esta tecnología, como Zymot o Fertile, que se están empezando a utilizar en clínicas de fertilidad.
Como conclusión, la microfluídica
representa un avance muy importante en la selección de espermatozoides. Permite
imitar de manera más fiel lo que ocurre en la naturaleza, respetando el
comportamiento y la fisiología de estas células. No se trata solo de mejorar la
técnica de laboratorio, sino de dejar que los espermatozoides se comporten como
lo harían dentro del cuerpo humano.
En el futuro, estas tecnologías
podrán integrarse con otros pasos de la reproducción asistida, creando sistemas
automatizados en un solo dispositivo, esto podría hacer los tratamientos más
seguros, eficaces y más accesibles para muchas personas.
| Figura 4: Cómic microfluídica Fuente: Pixton (2026) |
BIBLIOGRAFÍA
- Jahangiri, A. R., Ziarati, N., Dadkhah, E., et al. (2023). Microfluidics: The future of sperm selection in assisted reproduction. Andrology, 12, 1236–1252.
- Pixton (s. f.). Pixton: Creador de cómics y avatares. Recuperado el 7 de enero de 2026, de https://www.pixton.com/es/bienvenido
- Quinn, M. M., Jalalian, L., Ribeiro, S., et al. (2018). Microfluidic sorting selects sperm for clinical use with reduced DNA damage compared to density gradient centrifugation with swim-up in split semen samples. Hum Reprod, 33(8), 1388-1393.
- Zhang, Z., Liu, J., Meriano, J., et al. (2016). Human sperm rheotaxis: a passive physical process. Sci Rep, 6(1), 23553.